Вселенная состоит из множества космических тел: звезд, планет и их спутников, астероидов, комет, метеорного вещества, космического газа и пыли. Галактика – скопление звезд (звездная система). Метагалактика – видимая часть Вселенной (1026 м, 100 млн. св. лет, 1022 звезд).
Солнце (диаметр - 1 390 000 км, масса - 1, 99∙ 1030 кг, состав: 71 % Н, 27 % Не, 2% N, C, O и др. , температура поверхности 6000 °С)
Солнечная энергия – движущая сила всех процессов, происходящих на Земле. Солнечная активность – совокупность физических процессов, происходящих на Солнце. Циклы солнечной активности – 11, 22, 8090, 900 лет. В периоды, когда солнечная активность максимальна, активизируются рост и развитие живых организмов, увеличивается социальная напряженность и количество заболеваний и т. п.
Планеты Солнечной системы Условно делят на две группы: Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) – имеют небольшой размер, но большую массу и плотность, мало спутников. Планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) – отличаются большими размерами, но небольшой массой и плотностью, имеют много спутников.
Луна – спутник Земли Радиус – 1738 тыс. км, Расстояние до Земли – 384 тыс. км. Масса – 1/81 массы Земли. Температура: от -170 до +300°С. Период осевого вращения Луны – 27, 3 земных суток (сидерический месяц). Влияние Луны: Период полной смены приливы и отливы лунных фаз (новолуние, (каждые 12 ч 25 мин); первая четверть, полнолуние, солнечные и лунные последняя четверть) – 29, 5 затмения. суток (синодический месяц). Лунные сутки – 24 ч 50 мин.
Форма и размеры Земли Эволюция представлений о форме Земли: Диск (древнее время) Шар (Аристотель, III век д. н. э.) Эллипсоид (Ньютон, XVII век) Геоид (наше время)
Доказательства шарообразной формы Земли Снимки из космоса. Градусные измерения земной поверхности. Лунные затмения (тень Земли видна в виде круга). При движении высокие предметы появляются из-за горизонта постепенно. При движении по меридиану меняется вид звездного неба. При поднятии вверх дальность видимого горизонта увеличивается. Освещение высоких предметов перед восходом и после захода Солнца. Кругосветные путешествия.
Размеры Земли Экваториальный радиус - 6 378 км Полярный радиус - 6 357 км Средний радиус – 6 371 км Величина полярного сжатия – 21 км Длина экватора - 40 075 км Длина полярного меридиана - 40 008 км
Следствия шарообразной формы Земли и ее размеров Шарообразная форма приводит к возникновению географической (широтной) зональности вследствие уменьшения угла падения солнечных лучей на земную поверхность от экватора к полюсам. Размеры и форма Земли позволяют удерживать атмосферу определенного состава и гидросферу, без которых невозможна жизнь.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1, 2
Тема: Земля во Вселенной.
Задачи: продолжить формирование представления о Вселенной (происхождение, состав); охарактеризовать состав Солнечной системы; сравнить между собой планеты земной группы и планеты-гиганты.
Оборудование: атлас мира, схема «Солнечная система», схема «Строение Солнца», карандаши.
Ход работы
Теоретический блок
1. Что такое Вселенная? Каково ее происхождение?
2. Расскажите о составе Вселенной. При ответе можно использовать содержание рисунков 1, 2, 3.
3. Охарактеризуйте Солнечную систему (происхождение, состав). При ответе можно использовать содержание рисунков 2, 3.
4. Что Вы знаете о происхождении Солнечной системы?
Практический блок
1. Составьте сравнительную характеристику планет, заполнив следующую таблицу.
Сравнительная характеристика планет земной группы и планет-гигантов
В ходе заполнения таблицы Вы можете воспользоваться содержанием рисунка 4 и таблиц 1, 2.
2. Проанализируйте содержание заполненной таблицы и сформулируйте обобщения. Свои ответы запишите в тетрадь.
Опережающий блок
Подготовьте следующий теоретический материал (см. ниже).
1. Осевое вращение Земли.
2. Орбитальное (годовое) вращение Земли вокруг Солнца.
3. Движение системы Земля – Луна.
Рисунок 1. Спиральная форма Галактики (Шубаев, 1977)
Рисунок 2. Планеты Солнечной системы:
1 – Меркурий, 2 – Венера, 3 – Земля, 4 – Марс, 5 – Юпитер, 6 – Сатурн, 7 – Уран, 8 – Нептун, 9 – Плутон (Шубаев, 1977)
Рисунок 3. Сравнительные величины Солнца и планет (Шубаев, 1977)
Рисунок 4. Направление и наклон осей вращения планет Солнечной системы (Селиверстов, Бобков, 2004)
Таблица 1. Некоторые физические параметры планет Солнечной системы (Селиверстов, Бобков, 2004)
Таблица 2. Химический состав Солнца и планет земной группы, % (Маракушев, 1999)
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3, 4
Тема: Земля во Вселенной.
Задачи: продолжить формирование представления о Вселенной (происхождение, состав); охарактеризовать осевое, орбитальное вращения Земли; рассмотреть систему движения «Земля – Луна».
Оборудование: физическая карта мира, схема «Солнечная система», схема «Затмения», карандаши.
Ход работы
Теоретический блок
Сформулируйте ответы на следующие вопросы и задания.
1. Расскажите об осевом вращении Земли и следствиях такого вращения. При ответе используйте физическую карту мира и рисунки в методических указаниях.
2. Охарактеризуйте орбитальное (годовое) вращение Земли вокруг Солнца. При ответе используйте физическую карту мира и рисунок 1, 2 в методических указаниях.
3. Почему Луна является спутником Земли? Охарактеризуйте движение системы Земля – Луна. При ответе используйте схемы «Солнечная система», «Затмения» и рисунки 3, 4 в методических указаниях.
Практический блок
1. На основе анализа рисунка 2 объясните особенности распределения солнечных лучей на поверхности Земли в день зимнего солнцестояния.
Нарисуйте положение Земли по отношению к Солнцу в день летнего солнцестояния, в дни равноденствий. При выполнении задания используйте глобус.
2. На основе анализа рисунка 3 объясните смену фаз Луны. В какой фазе была Луна этой ночью (будет в следующую ночь)? Свои наблюдения зафиксируйте в рабочей тетради.
3. На основе анализа рисунка 4 объясните причины солнечного и лунного затмений. Рекомендуется изобразить рисунок в рабочей тетради. Рядом с ним сделать пояснения.
Контрольный блок
Найдите в предложенных вариантах заданий правильный ответ на следующие вопросы. Ответ запишите сочетанием цифр и букв.
1. Где расположено наше Солнце в Галактике:
А) является центром Галактики;
Б) расположено в ядре Галактики;
В) расположено в основной плоскости диска Галактики, но не в центре, а ближе к краю?
2. По каким орбитам движутся планеты вокруг Солнца:
А) по окружностям;
Б) по эллипсам, близким к окружностям;
В) по пораболам?
3. В каком направлении движутся планеты по своим орбитам:
А) все планеты движутся вокруг Солнца в одном направлении, как Земля (в прямом).
Б) все планеты движутся вокруг Солнца в прямом направлении, кроме Венеры и Урана?
4. Какие тела, кроме Солнца, входят в Солнечную систему: а) кометы; б) звезды; в) планеты; г) метеорные тела; д) спутники планет; е) астероиды ; ж) искусственные спутники Земли.
5. В каком направлении вращаются вокруг собственной оси планеты Солнечной системы: А) все планеты вращаются вокруг оси в направлении вращения вокруг Солнца;
Б) все планеты, кроме Венеры и Урана, вращаются вокруг оси в направлении вращения вокруг Солнца?
А) полюс мира;
7. Если в процессе движения вокруг Земли Луна оказывается на небе между Землей и Солнцем, то:
А) мы видим Луну как узкий серп;
Б) мы видим на небе полный диск Луны;
В) мы совсем не видим Луны.
8. Если серп Луны обращен выпуклостью вправо, то:
А) Луна растет (Луна «молодая»);
Б) Луна убывает (Луна «старая»).
9. Лунные затмения могут быть только во время:
А) новолуния;
Б) первой четверти;
В) полнолуния;
Г) последней четверти.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5, 6
Тема: Земля как планета. Определение географических координат пункта и пункта по географическим координатам.
Задачи: продолжить формирование представления о Земле как планете; систематизировать и обобщить знания о географических координатах; совершенствовать умение определять географические координаты пунктов и пункты по географическим координатам.
Оборудование: физическая карта мира, атласы, контурные карты, карандаши.
Ход работы
Практический блок
Выполните следующие задания.
1. На контурной карте полушарий отметьте следующее: экватор, северный тропик (тропик Рака), южный тропик (тропик Козерога), северный полярный круг, южный полярный круг. Укажите их положение в градусах. Данные зафиксируйте на контурной карте.
2. На контурной карте полушарий подпишите Гринвичский (нулевой или начальный) меридиан, линию перемены дат. Отметьте северное и южное полушария (относительно экватора), западное и восточное полушария (относительно Гринвичского меридиана).
3. В каком из указанных полушарий будут находиться следующие населенные пункты – г. Москва, г. Нью-Йорк, г. Бразилиа, г. Сидней , Марокко, полуостров Аляска, острова Общества? Какая у них будет широта и долгота?
Примечание. Широта и долгота пунктов, расположенных между нанесенными на карте параллелями и меридианами, определяется методом интерполяции. Широта бывает – северная и южная (с. ш. и ю. ш.), долгота – западная и восточная (з. д. и в. д.).
4. По данным атласов определите координаты следующих географических объектов: г. Париж, г. Каир, г. Барнаул, г. Рио-де-Жанейро, г. Дели, г. Мельбурн , влк. Килиманджаро, г. Дели, г. Магадан, мыс Принца Уэльского. При этом нанесите все эти объекты на контурную карту, а ответы запишите в рабочую тетрадь.
5. По указанным координатам определите названия географических объектов: 1) 29◦ с. ш., 89◦ з. д.; 2) 14◦ с. ш., 13◦ з. д.; 3) 2◦ ю. ш., 78◦ з. д.; 4) 32◦ ю. ш., 19◦ в. д.
6٭. По данным географических координат найти города:
1) 56◦ 13" с. ш., 43◦ 49" в. д.
2) 40◦ 25" с. ш., 3◦ 41" з. д.
3) 0◦ 15" ю. ш. 78◦ 30" з. д.
4) 33◦ 56" ю. ш. 18◦ 25" в. д.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7, 8, 9
Тема: Земля как планета. Работа с географической номенклатурой.
Задачи: продолжить формирование представления о Земле как планете; продолжить формирование умения работы с географической номенклатурой (поиск в картах географического атласа, нанесение на контурную карту); умение определять местоположение нанесенных географических объектов на карте.
Оборудование:
Ход работы
Практический блок
Выполните следующие задания.
1. На контурную карту отдельных материков нанесите географические объекты, указанные в списке номенклатуры. Поиск этих объектов совершайте в географическом атласе (по указателю географических объектов и отдельным картам). При нанесении объекта на карту необходимо соблюдать следующие рекомендации: 1) все надписи делать печатными буквами; 2) водные объекты необходимо наносить, синим стержнем; 3) объекты суши необходимо наносить, черным стержнем или простым карандашом.
Заливы : Венесуэльский, Дарьенский, Панамский, Гуаякиль, Байя-Гранде, Сан-Хорхе, Сан-Матиас, Байа-Бланка, Ла-Плата.
Проливы : Магелланов, Дрейка, Фолклендский.
Острова: Подветренные, Галапогос, Огненная Земля, Фолклендские, Тринидад, Тобаго.
Мысы : Гальинас, Париньяс, Фроуэрд, Горн, Кабу-Бранку.
: Гвианское нагорье, Бразильское нагорье, Анды, Карибские Анды, Патагония,
Равнины, низменности : Оринокская низменность, Амазонская низменность, Гран-Чако, Ла-Платская низменность.
Реки : Амазонка, Мараньон, Риу-Негру, Укаяли, Пурус, Мадейра, Ориноко, Сан-Франциску, Парана.
Озёра : Маракайбо, Титикака, Поопо.
Африка
Моря : Красное.
Заливы : Сидра, Биафра, Габес, Аденский, Гвинейский, Бенин.
Проливы : Гибралтарский, Баб-Эль-Мандебский, Мозамбикский.
Острова : Мадейра, Вознесения, Занзибар, Канарские, Св. Елены, Зелёного мыса, Коморские, Маскаренские, Сейшельские, Сокотра, Мадагаскар.
Полуострова : Сомали.
Мысы: Эль-Абьяд, Альмади, Игольный, Доброй Надежды, Рас-Хафун.
Горы, нагорья, плато : Атласские горы, Ахаггар, Тибести, Эфиопское нагорье (Рас-Дашан), г. Кения, Килиманджаро, Калахари, Драконовы горы, Капские горы.
низменность, Мозамбикская низменность, Калахари.
Реки : Нил, Белый Нил, Голубой Нил, Конго, Касаи, Нигер, Сенегал, Замбези, Лимпопо, Оранжевая.
Озёра : Чад, Тана, Рудольф, Танганьика, Ньяса, Виктория.
Австралия.
Моря : Арафурское, Тиморское, Тасманово, Коралловое.
Заливы : Географа, Большой Австралийский, Спенсер, Карпентария, Жозеф-Бонапарт.
Проливы : Бассов, Торресов.
Острова : Большой Барьерный риф, Тасмания, Кенгуру, Новая Зеландия.
Полуострова : Арнемленд, Эйр, Кейп-Йорк, Йорк.
Мысы : Стип-Пойнт, Юго-Восточный, Байрон, Йорк.
Горы, возвышенности, плоскогорья : Большой Артезианский Бассейн, Большой Водораздельный хребет, Австралийские Альпы (г. Косцюшко).
Равнины : Налларбор.
Реки : Флиндерс, Эйр-Крик, Куперс-Крик, Муррей (Марри), Дарлинг.
Озёра : Эйр, Фром, Торренс.
Океания.
Меланезия.
Острова : Новая Гвинея, Новая Каледония, Новые Гебриды, Фиджи, Соломоновы.
Микронезия.
Острова : Каролинские, Марианские, Гуам, Науру, Маршалловы , Гилберта.
Полинезия.
Острова : Гавайские, Тонга, Кука, Самоа, Лайн, Маркизские, Общества, Туамоту, Пасхи.
Антарктида и Антарктика .
Моря : Уэделла, Беллинсгаузена, Амундсена, Росса.
Острова : Южная Георгия, Южные Сандвичевы, Земля Александра, остров Петра I, Южные Оркнейские острова, Южные Шетландские острова.
Полуострова : Антарктический.
Морские течения.
Тёплые течения (идут от низких широт к высоким) : Куросио, Северо-Тихоокеанское, Аляскинское, Восточно-Австралийское, Игольное, Мозамбикское, Бразильское, Гвианское, Карибское, Антильское, Норвежское, Ирмингера, Шпицбергена, Западно-Гренландское, Нордкапское, Новозеландское, Гольфстрим, Северо-Атлантическое.
Холодные течения (направляются от высоких широт к низким) :
Восточно-Гренландское, Лабрадорское, Перуанское, Мыса Горн, Фолклендское, Бенгельское, Камчатское, Калифорнийское.
Нейтральные течения (характеризуются тем, что воды их по температуре не отличаются от окружающих вод) : Северное Пассатное, Южное Пассатное, Экваториальное противотечение, Муссонное течение.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 10
Тема: Физико-географический обзор материков
Задачи: продолжить формирование представления о Земле как планете; продолжить формирование умения работы с географическими картами (тематическими, общегеографическими); составить характеристику материков как объектов географической оболочки; продолжить формирование умения определять местоположение нанесенных географических объектов на карте.
Оборудование: физическая карта мира, атласы по географии, контурные карты, карандаши.
Ход работы
Практический блок
1. Чем отличается понятие «материк» от «части света»?
2. Сформулируйте определение понятия «материк». Какие материки Вам известны?
Таблица – 1 Физико-географическая характеристика материков
Характеристика материка | МАТЕРИКИ |
|||||
Южная Америка | Австралия и Океания | Антарктида |
||||
1.Физико-географическое положение (крайние точки материков, величина территории, характер береговой линии). | ||||||
2.Тектоническое строение и рельеф. Полезные ископаемые. | ||||||
Климат (климатические пояса и типы климаты). Особенности циркуляции. | ||||||
Внутренние воды (наличие областей внешнего и внутреннего стока, крупные реки, озера) | ||||||
Природные зоны | ||||||
Особенности природы материка |
4. После выполнения работы выявите черты сходства и отличия в природе материков.
Контрольный блок
1. Какие линии градусной сети пересекают Африку?
2. По какой условной линии можно разделить Африку на «низкую» и «высокую»?
3. Почему Африку называют самым «жарким материком»?
4. Почему Австралию называют самым «сухим материком»?
5. Почему Австралию называют самым «спокойным материком»?
6. Все ли острова Тихого океана входят в состав Океании? Приведите примеры в доказательство своего ответа.
7. Почему Южную Америку называют самым «влажным материком»?
8. Почему Антарктиду называют самым «высоким материком»?
9. Где находится «полюс холода» северного и южного полушарий? С чем связано такое положение?
10. Почему Кордильеры находятся на западе материка?
11. Какие территории Евразии отличаются самыми благоприятными условиями для проживания населения? Почему?
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 11
Тема: Физико-географический обзор океанов
Задачи: продолжить формирование представления о Земле как планете; продолжить формирование умения работы с географическими картами (тематическими, общегеографическими); составить характеристику океанов как объектов географической оболочки; продолжить формирование умения определять местоположение нанесенных географических объектов на карте.
Оборудование: физическая карта мира, атласы по географии, контурные карты, карандаши.
Ход работы
Практический блок
Ответьте на следующие вопросы и задания.
1. Сформулируйте определение понятия «океан». Какие океаны Вам известны?
2. Перечислите характерные черты природы каждого из океанов. Свой ответ обоснуйте.
3. Используя карты атласа, заполните следующую таблицу.
Таблица – 1 Физико-географическая характеристика океанов
Характеристика океана | ||||
Атлантический | Индийский | Северный Ледовитый |
||
1.Физико-географическое положение | ||||
2.Тектоническое строение и рельеф дна. | ||||
3.Климат (положение в климатических поясах, господствующие ветры) | ||||
4.Течения (холодные, теплые, нейтральные) | ||||
5.Органический мир | ||||
6.Природные пояса | ||||
7.Экологические проблемы океана |
Контрольный блок
1. Какие моря названы в честь знаменитых людей? Почему?
2. Какие моря Мирового океана можно отнести к: окраинным, средиземным, внутренним, межостровным? Почему?
3. Что Вы понимаете под «Тихоокеанским огненным кольцом»?
4. Назовите течения, являющиеся аналогами нижеперечисленных:
Гольфстрим, Аляскинское, Бразильское, Перуанское, Лабрадорское, Калифорнийское. Примечание: течения-аналоги необходимо искать в таких же широтах в акватории другого океана.
5. Какая часть Мирового океана называется «ревущие сороковые»? Почему?
6. В каких широтах и почему формируются «океанические пустыни»?
Наша Земля часть Вселенной . Какое место она занимает среди других мировых тел и что представляет собой человек в мировом пространстве?
Земля – небесное тело
Земля – большое небесное тело . Её объём составляет приблизительно 1083 миллиарда кубических километров, поверхность – около 510 миллионов квадратных километров и вес – около 6 тысяч триллионов тонн. Земля - большое небесное тело. Но Земля, в свою очередь, очень мала по сравнению с Солнцем , которое больше земного шара в 1 миллион 300 тысяч раз. Однако оказывается, что и Солнце не так уже велико. Среди представителей мировых тел есть звёзды больше Солнца. Так, например, в созвездии Скорпиона есть звезда-гигант Антарес , которая по объему почти в 3,5 миллиона раз больше Солнца. Но и подобным гигантам «не тесно» во Вселенной; они свободно и с громадными скоростями (20 – 80 километров в секунду) перемещаются по Вселенной, которая безгранична в пространстве и во времени. А что представляет собой Земля в беспредельной Вселенной? Лишь ничтожную пылинку! Но, она в числе других тел солнечной системы участвует в стремительном беге нашего лучезарного Солнца, среди сонмов звёзд Галактики, (подробнее: ). На этой ничтожно малой пылинке находимся, однако, все «мы» – все люди и весь животный и растительный мир. Как на колоссальном межпланетном корабле беспрестанно путешествуем мы в мировом пространстве и вместе с Солнцем мчимся всё дальше и дальше!Человек во Вселенной
Каково же место человека во Вселенной ? Он так ничтожно мал, что здесь теряют всякий смысл какие-либо сравнения и масштабы. Но мы должны сказать, что ум человека подчиняет себе силы природы и даже проникает в бескрайние просторы Вселенной.
Человек в бескрайних просторах Вселенной.
Человек пересекает моря и океаны, исследует их водные глубины; он завоевал воздушный океан и, как орёл, парит в голубых просторах неба; он проложил глубокие тоннели через горы; мысленно проникает он даже в глубокие недра нашей Земли; он постепенно покоряет себе всю Землю и её водную и атмосферную оболочки, (подробнее: ).
Пытливый ум человека пошел ещё дальше: он проник в «жизнь» невидимых молекул и атомов, как проникает и в «жизнь» гигантских звёзд. Он неустанно вскрывает одну за другой тайны природы, и ему открываются всё более и более широкие горизонты. Человек сошел с узкой арены, называемой Землёй, и ему стали доступны космические рейсы – по Вселенной.
В Писании говорится, что «Бог… создавший Землю, образовал ее для жительства» (Исаия 45:18) . Беспристрастное исследование планеты Земля убедит каждого студента в том, что за этим простым заявлением стоит огромное, потрясающее значение.
Земля
Одного мимолетного взгляда на планету Земля будет достаточно, чтобы понять, насколько она отличается от других известных нам планет. Даже если смотреть из космоса, планета Земля резко выделяется среди остальных семи планет нашей солнечной системы. Планета Земля отличается приятными ярко-голубым и белым цветами, тогда как все остальные планеты (а также их спутники) имеют непривлекательный красный, оранжевый или тускло-серый цвета. Более того, наша планета Земля – единственная из планет, вращающихся вокруг Солнца, на которой могла бы существовать и существует жизнь в известной нам форме.
Планета Земля состоит в основном из кислорода, железа, серы, кремния, магнезия, алюминия, кальция, водорода и никеля (вместе эти вещества составляют 98 % Земли). Остальные два процента включают более сотни других элементов. В отличие от любой другой планеты, планета Земля покрыта зеленой растительностью, огромнейшими зелено-голубыми океанами, на ней содержится более миллиона островов, сотни тысяч ручьев и рек, громадные массивы Земли, которые называются континентами, горы, ледниковые покровы и пустыни, которые придают Земле эффектное разнообразие цветов и текстур. Все другие известные планеты, если не принимать во внимание происходящих на них ужасных катастроф, в основном покрыты безжизненным слоем грунта или газа, который немного изменяется только благодаря слабому движению ветра или потоков воздуха. Совершенно бесплодная поверхность большинства планет разительно отличается от нашей планеты с ее яркими цветами – оттенками зеленого, голубого и белого, ведь поверхность всех других планет имеет тускло-серый или коричневый оттенок, и, зачастую, покрыта толстым слоем атмосферы.
В буквально каждой экологической нише поверхности нашей планеты можно найти какой-то из видов жизни. Даже в озерах чрезвычайно холодной Антарктики можно найти живых существ, с трудом различимых под микроскопом. В кусочках мха и лишайника обитают крохотные бескрылые насекомые и растут растения, цветущие каждый год. Жизнь на Земле присутствует везде – от самых верхних слоев атмосферы до дна океана, от самых холодных точек полюсов до самых жарких мест экватора. До сегодняшнего дня ни на одной другой планете не было найдено доказательств существования жизни.
Планета Земля имеет огромные размеры --8000 миль (12756 км) и обладает массой в 6.6 x 10 21 тонн. Планета Земля находится на расстоянии приблизительно в 93 миллиона миль от Солнца. Если бы Земля вращалась вокруг Солнца по своей орбите длиной в 584 миллионов миль быстрее, ее орбита стала бы более длинной, и Земля отдалилась бы от Солнца на большее расстояние. А если бы она слишком далеко отошла от небольшой обитаемой зоны, все виды жизни на Земле прекратили бы свое существование. Если бы планета Земля двигалась по своей орбите медленней, она бы приблизилась к Солнцу, что также привело бы к исчезновению жизни.
Путешествие Земли вокруг солнца, которое занимает 365 дней, 6 часов, 49 минут и 9.54 секунд (звездный год), всегда происходит с точностью до одной тысячной секунды! Если бы средняя годовая температура Земли изменилась хотя бы на несколько градусов, большинство форм жизни в конце-концов погибли бы от перегрева или замерзания. Такая перемена нарушила бы водно-ледный баланс, и другие важнейшие балансы, что привело бы к катастрофическим последствиям. Если бы планета Земля вращалась по своей оси медленнее, вся жизнь со временем вымерла бы либо от замерзания ночью (из-за недостатка солнечного тепла), либо от перегрева днем (из-за жары от солнца).
Солнце
Только одна миллиардная часть энергии, ежедневно производимой Солнцем, используется нашей планетой. Солнце обеспечивают ежедневно Землю энергией, сопоставимой с более 130 триллионов лошадиных сил. Хотя, по всей вероятности, во Вселенной существует несколько сотен миллиардов галактик, и в каждой из них насчитывается около 100 миллиардов звезд, на каждый атом припадает 333 литров пространства, и это значит, что пустое пространство занимает большую часть вселенной!
Если бы Луна была более крупной, или находилась бы ближе к Земле, это привело бы к возникновению цунами, которые заливали бы долины и разрушали горы. Ученые считают, что если бы континенты находились на одном уровне, вода покрыла бы всю поверхность суши на глубину более двух километров ! Если бы Земля находилась под наклоном не в 23°, а, скажем, в 90° по отношению к Солнцу, у нас бы не было четырех времен года. А без смены времен года жизнь на земле не могла бы существовать – полюса находились бы в вечных сумерках, а испаряющаяся из океанов вода относилась бы ветром на северный и южный полюс, и замерзала там. Со временем, в полярных регионах скопились бы громадные континенты из снега и льда, а остальная часть Земли стала бы сухой пустыней. В конце концов, океаны исчезли бы с лица Земли и прекратились бы дожди. Вес накопленного льда на полюсах заставил бы планету выпучиться по линии экватора, и, в результате, вращение Земли коренным образом изменилось бы.
Чудо воды
Еще один пример, который проиллюстрирует жестокие изменения, которые могли бы наступить из-за изменений под воздействием внешних условий – это существование воды. Планета Земля – единственная известная нам планета с таким огромным скоплением воды -70% ее поверхности покрыто океанами, озерами и морями, окружающими огромные массивы суши. Лишь на немногих планетах есть вода, и она содержится там либо в форме влаги, парящей в виде пара на поверхности, либо в виде льда – но нигде нет таких огромных массивов жидкости, как на Земле.
Вода уникальна тем, что она может поглощать огромное количество тепла и это не вызывает значительных изменений ее температуры. Коэффициент теплопоглощения воды в более чем в десять раз превышает коэффициент теплопоглощения стали. На протяжении дня водные массивы Земли поглощают огромное количество тепла, и таким образом, на земле сохраняется относительно прохладная температура. Ночью вода отдает большое количество тепла, поглощенного за день, что, вместе с атмосферными эффектами, не позволяет поверхности Земли замерзнуть за ночь. Если бы на Земле не было того огромного количества воды, существовали бы намного более резкие перепады дневных и ночных температур . Многие части поверхности Земли нагревались бы днем настолько, что на них можно было бы кипятить воду, и те же самые части замерзали бы ночью настолько, что на них можно было бы замораживать воду. Так как вода является превосходным стабилизатором температуры, присутствие огромных океанов является жизненно важным условием для существования жизни на нашей планете.
Однако переизбыток воды на Земле также мог бы создать проблему. Большинство материалов расширяются при нагревании и сужаются при охлаждении. Поэтому если взять два предмета одинакового размера и состоящих из одного материала, тот предмет, который будет более холодным, будет иметь большую плотность. Возможно, это и не кажется нам проблемой, но это могло бы стать серьезной проблемой в случае с водой, если бы не одна редкая аномалия.
Вода, как и почти все другие вещества, сужается при остывании, однако в отличие от буквально всех других веществ (редкими исключениями являются также резина и сурьма), она сужается при охлаждении до 4° Цельсия, а потом – удивительным образом расширяется до момента замерзания. Если бы вода продолжала охлаждаться так же, как и все другие вещества, она становилась бы более плотной, и, в результате, опускалась бы на дно океана. Более того, превращаясь в лед, вода также опускалась бы на дно океана. Со временем, дно океана все больше покрывалось бы льдом, в то время как вода на поверхности продолжала бы замерзать, опускаться и копиться на дне.
Таким образом, благодаря этой аномалии, лед, формирующийся в морях, океанах и озерах, остается на поверхности, где солнце нагревает его на протяжении дня, а теплая вода снизу помогает ему растаять летом. Благодаря этому процессу, а также эффекту Кориолиса, из-за которого возникают океанические течения, большая часть океана находится в форме жидкости и это дает возможность бесчисленному количеству существ обитать в воде и подтверждает, что истинно, «Господь премудростью основал землю, небеса утвердил разумом»; (Притчи 3:19) .
Чудо воздуха
На суше же происходит обратное. Воздух, находящийся вблизи поверхности Земли, нагревается энергией солнца, а после нагревания воздух становится менее плотным и поднимается вверх. В результате возле поверхности Земли поддерживается такая температура, при которой возможно существование жизни. Если бы воздух при нагревании сжимался и становился более плотным, температура возле поверхности Земли была бы просто невыносимой – при такой температуре большинство форм жизни не смогли бы прожить долгое время. Температура же в нескольких метрах над поверхностью наоборот была бы очень низкой и большинство форм жизни также не смогли бы прожить при ней долгое время. На земле была бы очень тонкая прослойка атмосферы, пригодной для жизни, но даже и в ней жизнь не смогла бы продержаться долгое время, так как растения и деревья, необходимые для поддержания жизни, находились бы в «холодной зоне». Таким образом, у птиц не было бы места для жизни, еды, воды или кислорода. Но благодаря тому, что воздух поднимается вверх при нагревании, на Земле возможно существование жизни.
Движение теплого воздуха вверх от поверхности Земли создает воздушные течения (ветер), которые также являются очень важной частью экологической системы Земли. Они уносят углекислый газ из местностей, где он вырабатывается в чрезмерных количествах (например, в городах) и переносят кислород в те места, где он необходим (например, в густозаселенные центры).
Смесь газов, которые содержатся в незагрязненной человеческой деятельностью атмосфере, просто идеальна для жизни . Если бы их соотношение значительно отличалось (к примеру, было бы 17% кислорода вместо 21%, или было бы слишком мало углекислого газа, или атмосферное давление было бы намного выше или ниже), жизнь на Земле прекратила бы свое существование. Если бы слой атмосферы был бы намного тоньше, миллионы метеоров, которые сжигаются, не достигая Земли, попадали бы на землю и несли с собой смерть, разруху и пожары.
Окружающая среда, пригодная для жизни: адаптация или сотворение?
Если благодаря эволюции возникают формы жизни, способные обитать в соответствующих условиях окружающей среды, то почему же жизнь не распространилась в равной мере везде? Планета Земля намного лучше приспособлена для жизни, чем любая другая планета, но даже большая часть Земли имеет либо слишком жаркий, либо слишком холодный микроклимат. Жизнь не может существовать как слишком глубоко под землей, так и слишком высоко над ее поверхностью. На расстоянии во многие тысячи километров от центра Земли до края ее атмосферы, существует лишь несколько метров окружающей среды, пригодной для обитания большинства форм жизни, и, таким образом, почти все живые создания вынуждены жить в этом промежутке. Хотя в нашей солнечной системе только планета Земля создана пригодной для обитания (Исаии 45:18 ), даже на Земле лишь тонкая прослойка атмосферы пригодна для жизни большинства форм жизни, с которыми мы лучше всего знакомы – это млекопитающие, птицы и рептилии.
И эта прослойка буквально изобилует различными формами жизни. По оценкам ученых, в одном акре обычной фермерской почвы глубиной в 15 см содержится несколько тонн живых бактерий, около тонны грибков, 90 кг простейших одноклеточных организмов, около 40 кг дрожжевых грибов и практически столько же водорослей.
Выводы
Эту экстремально тонкую грань между окружающей средой, в которой жизнь может существовать и средой, где она не может существовать, можно проиллюстрировать одним фактом. По оценке ученых, изменение средней мировой температуры всего на пять градусов со временем серьезно повлияло бы на существование жизни на Земле, а более значительные изменения температуры могли бы быть губительными для жизни.
Эти допустимые отклонения ничтожно малы, и даже если во всей вселенной есть еще и другие планеты, весьма маловероятно, что они пригодны для жизни, так как для существования жизни требуются весьма жесткие условия.
Вероятность того, что планета будет нужного размера, что она будет находиться на нужном расстоянии от звезды нужного размера, и что будут соблюдены и все остальные условия, описанные в этой статье, невероятно мала - даже если учесть, что, возможно, вокруг большинства звезд вращаются множество планет, как считают многие ученые. Математическая вероятность того, что все эти и другие важные условия существования создались по стечению астрономических обстоятельств, составляет примерно несколько миллиардов к одному!
Ссылки и примечания
- Г. Гиллермо, Дж. В. Ричардз. Привилегированная планета: о том, как наша планета в космосе создана для открытий. Washington, DC: Regnery. 2004.
- П.Д. Ворд, Д. Вроули. Редкая планета Земля: Почему сложная жизнь необычна для Вселенной. New York: Copernicus. 2000
* Благодарю за помощь в написании этой статьи доктора Девида Джонсона, профессором химии из университета Спринг Арбор, и Роберта Лейнга, президента лабораторий «Клин Флоу».